VEGF、MMP-9對復雜性胸腔積液/膿胸的診斷價值

李超芬，翁磊，丁志蘭，郭倫，丁群力

肺炎是一種常見病、多發病，20%～50%的患者可能會并發肺炎旁胸腔積液（又稱胸水），根據胸水能否排出胸膜腔分為單純性胸腔積液、復雜性胸腔積液和膿胸，一旦出現復雜性胸腔積液或膿胸，將顯著延長住院時間，增加住院病死率[1-2]；因此，早期識別和診斷復雜性胸腔積液或膿胸顯得尤為重要。血管內皮細胞生長因子（VEGF）是促血管生成因子，可促進胸腔積液的形成，并且與胸膜炎癥水平和胸膜增厚存在相關性[3]，這提示胸水VEGF可能早期預測復雜性胸腔積液/膿胸的發生。基質金屬蛋白酶-9（MMP-9）屬于金屬蛋白酶中的一種，在炎癥過程中起著重要作用，但其在滲出性胸腔積液發病機制中的相關研究很少。本研究通過檢測VEGF、MMP-9在不同病因胸腔積液中的表達水平，探討VEGF、MMP-9對復雜性胸腔積液/膿胸的診斷價值，報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 納入2017年7月至2020年12月寧波大學醫學院附屬醫院（87例）和寧波市第九醫院（18例）收治的胸腔積液患者105例，其中單純性胸腔積液22例（男16例，女6例；中位年齡74.5歲），復雜性胸腔積液/膿胸21例（男16例，女5例；中位年齡64歲），結核性胸腔積液27例（男20例，女7例；中位年齡36歲），惡性胸腔積液21例（男15例，女6例；中位年齡66歲），心力衰竭胸水14例（男10例，女4例；中位年齡75歲）。本研究獲得寧波市第九醫院醫學倫理委員會批準。

復雜性胸腔積液/膿胸的定義基于Light標準[4]包括6級和7級胸水，單純性胸腔積液患者屬于1～5級。結核性胸腔積液是腺苷脫氨酶（ADA）＞40 U/L，或胸膜活檢中存在上皮樣肉芽腫，或經微生物學檢查（包括聚合酶鏈反應）證實胸水中存在抗酸桿菌，并且在抗結核治療后出現胸水減少或消失。使用支氣管鏡檢查和/或經皮肺穿刺獲得的組織學標本或胸腔積液中找到惡性細胞診斷為惡性胸腔積液。心力衰竭胸水通過臨床檢查結合胸水為漏出液確診。所有入選患者均無肝腎功能不全，無妊娠或免疫抑制劑用藥史。入院后均經過胸腔積液常規、生化、細胞學檢查、細菌需氧厭氧菌培養及胸部CT檢查等。

1.2 方法 采集用藥前第1次胸腔積液標本50 m1，3 000 r/min，10 min，提取上清凍存于-80℃冰箱中統一待測。采用ELISA法進行檢VEGF、MMP-9，嚴格按照操作說明實驗，試劑盒購自武漢華美生物有限公司。采用酶學方法檢測胸水乳酸脫氨酶（LDH）和葡萄糖（GLU），實驗方法按試劑盒說明書的要求進行，采用OLYMPUS AU640全自動生化分析儀測定。

1.3 統計方法 采用SPSS 23統計軟件進行分析，計量資料用中位數（四分位間距）表示，多組比較采用Kruskal-Wallis H檢驗，兩組間比較采用Mann-Whitney U檢驗；計數資料采用2檢驗；相關性分析采用Pearson檢驗；診斷效能分析采用受試者工作曲線（ROC）。P＜0.05表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 不同病因胸腔積液VEGF、MMP-9、LDH、GLU檢測結果比較 復雜性胸腔積液/膿胸組中VEGF、MMP-9、LDH、有核細胞數及中性粒細胞百分比均高于單純性胸腔積液組、結核性胸腔積液組、惡性胸腔積液組和心力衰竭胸水組，復雜性胸腔積液/膿胸組中胸水GLU水平低于其他4組，差異均有統計學意義（均P＜0.05），見表1。

表1 不同病因胸腔積液VEGF、MMP-9、LDH、GLU、有核細胞數及中性粒細胞百分比水平比較

2.2 胸腔積液VEGF、MMP-9、LDH和GLU診斷復雜性胸腔積液/膿胸的價值 當VEGF選擇1 489.8 pg/ml作為臨界值時，診斷的敏感度、特異度分別為71.40%，97.60%；MMP-9的臨界值為867.53 ng/ml時，其敏感度、特異度分別為95.20%，97.40%；LDH的臨界值為785.5 U/L時，其敏感度、特異度分別為81.00%，88.00%；GLU的臨界值為＜5.1 mmol/L時，其敏感度、特異度分別為66.70%，75.30%，見表2。

表2 胸腔積液VEGF、MMP-9、LDH和GLU診斷復雜性胸腔積液/膿胸的效能

2.3 復雜性胸腔積液/膿胸患者胸水VEGF與MMP-9、LDH、GLU水平、中性粒細胞百分比相關性胸水VEGF與LDH、中性粒細胞百分比呈顯著正相關，與GLU水平呈負相關，而與MMP-9無顯著相關性，見圖1。

圖1 胸水VEGF與MMP-9、LDH、Glu、中性粒細胞百分比的相關性分析

3 討論

肺炎、結核、惡性腫瘤和心力衰竭是導致胸腔積液的常見病因[4]，肺炎患者中20%～50%可能會出現胸腔積液，近20年來胸膜感染的發生率幾乎翻了一番[5-6]，肺炎旁胸腔積液可從簡單的滲出物（單純性胸腔積液）快速進展到纖維蛋白膿性階段（復雜性胸腔積液），隨后發展至膿胸。胸膜間皮細胞暴露于細菌或脂多糖中，可通過增加VEGF的釋放，誘導血管通透性增高和胸水的產生，最后導致纖維蛋白沉積，促進膿胸的發生[7]。

本研究表明，VEGF在復雜性胸腔積液/膿胸中的濃度高于其他病因胸腔積液，當臨界值取1 489.8 pg/ml時，診斷復雜性胸腔積液/膿胸的敏感度和特異度分別能達到71.40%，97.60%。Papaioannou等[7]研究表明復雜性胸腔積液中VEGF水平較單純性肺炎旁胸腔積液高。多項研究也發現滲出性胸水中VEGF濃度高于漏出液，其中惡性胸水VEGF濃度最高[7-8]。本研究結果與之有所差別，這可能在于本研究將復雜性胸腔積液/膿胸從單純性肺炎旁胸腔積液分別檢測所致，而復雜性胸腔積液/膿胸在胸腔積液中存在更多的炎癥細胞和促炎因子更易促進VEGF的分泌[9]。復雜性胸腔積液/膿胸的VEGF水平相比漏出液高出19倍，比單純性肺炎旁胸腔積液高4倍。體外研究發現金葡菌刺激間皮細胞釋放VEGF呈濃度依賴性，提示VEGF濃度越高，胸膜炎癥越嚴重[10]。

本研究顯示VEGF、MMP-9均對復雜性胸腔積液/膿胸具有很好的的診斷價值，AUC值分別達到0.885、0.979，提示可作為早期診斷復雜性胸腔積液/膿胸的有效指標。Oikonomidi等[11]證實胸腔積液MMP-2、MMP-8和MMP-9可以有效區分單純性胸腔積液和復雜性胸腔積液。本研究進一步分析復雜性胸腔積液/膿胸中VEGF與MMP-9、LDH、GLU及中性粒細胞百分比間的相關性，結果顯示，VEGF與LDH、中性粒細胞百分比呈正相關，與GLU呈負相關，但與MMP-9無明顯相關性。

綜上所述，胸腔積液中VEGF和MMP-9測量值可作為早期診斷復雜性胸腔積液/膿胸的可靠指標。

利益沖突 所有作者聲明無利益沖突